1
00:00:00,788 --> 00:00:02,533
Haben Sie gewusst,

2
00:00:02,533 --> 00:00:07,413
dass es mehr Bakterien in unserem Körper
gibt als Sterne in der Milchstraße?

3
00:00:08,040 --> 00:00:11,167
Das faszinierende bakterielle Universum
in unserem Inneren

4
00:00:11,167 --> 00:00:13,443
ist wesentlich für unsere Gesundheit.

5
00:00:13,443 --> 00:00:15,762
Die Technik entwickelt sich so rasant,

6
00:00:15,762 --> 00:00:20,551
dass wir Bakterien inzwischen
wie Computer programmieren können.

7
00:00:21,060 --> 00:00:22,939
Dieses Diagramm hier

8
00:00:22,939 --> 00:00:25,470
sieht eher wie eine Art Spielplan aus,

9
00:00:25,470 --> 00:00:29,626
aber es ist der Entwurf
meines ersten Bakterienprogramms.

10
00:00:29,626 --> 00:00:32,947
Ähnlich wie bei Computerprogrammen
können wir verschiedene Abläufe

11
00:00:32,947 --> 00:00:36,174
in die DNA von Bakterien schreiben.

12
00:00:36,824 --> 00:00:39,519
Dieses Programm hier produziert
fluoreszierende Proteine

13
00:00:39,519 --> 00:00:40,957
in einem rhythmischen Muster,

14
00:00:40,957 --> 00:00:42,189
wobei ein kleines Molekül

15
00:00:42,189 --> 00:00:45,457
die Verständigung und Synchronisation
zwischen Bakterien ermöglicht,

16
00:00:45,457 --> 00:00:47,195
wie Sie hier sehen können.

17
00:00:47,505 --> 00:00:49,785
Diese wachsende Bakterienkolonie

18
00:00:49,785 --> 00:00:51,808
ist etwa so breit wie ein Menschenhaar.

19
00:00:51,808 --> 00:00:54,425
Man kann es nicht sehen,
aber unser genetisches Programm

20
00:00:54,425 --> 00:00:57,768
beauftragt jede dieser Bakterien,
kleine Moleküle zu produzieren.

21
00:00:57,768 --> 00:01:01,181
Die Moleküle bewegen sich zwischen
tausenden einzelnen Bakterien

22
00:01:01,181 --> 00:01:03,897
und schalten sie an und aus.

23
00:01:03,897 --> 00:01:07,148
In dieser Größenordnung
synchronisieren die Bakterien ganz gut,

24
00:01:07,148 --> 00:01:11,142
aber weil sich das synchronisierende
Molekül nicht schnell genug ausbreitet,

25
00:01:11,142 --> 00:01:14,718
entstehen in größeren Bakterienkolonien

26
00:01:14,718 --> 00:01:17,620
Wellen zwischen weit entfernten Bakterien.

27
00:01:17,620 --> 00:01:21,356
Hier sehen Sie diese Wellen
von rechts nach links wandern.

28
00:01:21,356 --> 00:01:22,944
Unser genetisches Programm beruht

29
00:01:22,954 --> 00:01:25,427
auf dem natürlichen Phänomen 
des "Quorum Sensing",

30
00:01:25,427 --> 00:01:28,649
das koordiniertes und manchmal
virulentes Verhalten verursacht,

31
00:01:28,649 --> 00:01:31,590
sobald Bakterien eine
kritische Dichte erreichen.

32
00:01:31,590 --> 00:01:34,245
Dieses Video zeigt Quorum Sensing

33
00:01:34,245 --> 00:01:37,887
in einer wachsenden Bakterienkolonie,
die erst zu leuchten beginnt,

34
00:01:37,887 --> 00:01:40,258
wenn sie eine hohe
oder kritische Dichte erreicht.

35
00:01:40,258 --> 00:01:42,100
Unser genetisches Programm

36
00:01:42,100 --> 00:01:45,251
erstellt rhythmische Muster
aus fluoreszierenden Proteinen,

37
00:01:45,251 --> 00:01:47,619
während die Kolonie nach außen wächst.

38
00:01:47,619 --> 00:01:51,310
Wir nennen dieses Video
und Experiment "Supernova",

39
00:01:51,310 --> 00:01:54,340
weil es an einen 
explodierenden Stern erinnert.

40
00:01:54,340 --> 00:01:56,730
Das sind zwar schöne Muster,

41
00:01:56,730 --> 00:01:59,321
doch kann man Bakterien
auch sinnvoller programmieren?

42
00:01:59,321 --> 00:02:01,900
Ich begann Bakterien zu programmieren,

43
00:02:01,900 --> 00:02:05,459
die Krankheiten wie Krebs
im Körper erkennen und heilen.

44
00:02:06,009 --> 00:02:08,307
Bakterien können interessanterweise

45
00:02:08,307 --> 00:02:11,744
innerhalb von Tumoren wachsen.

46
00:02:11,744 --> 00:02:13,508
Meist kann das Immunsystem

47
00:02:13,508 --> 00:02:15,923
nämlich nicht in einen Tumor eindringen.

48
00:02:15,923 --> 00:02:17,920
Bakterien finden Tumoren

49
00:02:17,920 --> 00:02:21,751
und nutzen sie als sicheren Ort,
um darin zu wachsen.

50
00:02:21,751 --> 00:02:23,585
Wir testeten probiotische Bakterien,

51
00:02:23,585 --> 00:02:26,209
unbedenkliche und
gesundheitsfördernde Bakterien,

52
00:02:26,209 --> 00:02:28,670
und verabreichten sie oral an Mäuse,

53
00:02:28,670 --> 00:02:32,826
in denen sie sich selektiv
nur in Lebertumoren vermehrten.

54
00:02:32,830 --> 00:02:36,861
Um Probiotika in der Praxis 
leicht im Körper nachzuweisen,

55
00:02:36,861 --> 00:02:38,724
und damit auch den Tumor,

56
00:02:38,724 --> 00:02:40,903
programmierten wir Bakterien,

57
00:02:40,903 --> 00:02:43,069
die ein Signal in den Urin absondern.

58
00:02:43,069 --> 00:02:45,481
Genauer gesagt produzieren die Bakterien

59
00:02:45,481 --> 00:02:48,360
ein Molekül, das den Urin verfärbt,

60
00:02:48,360 --> 00:02:51,170
wenn Krebs vorhanden ist.

61
00:02:51,170 --> 00:02:53,180
Wir haben bewiesen, dass diese Methode

62
00:02:53,180 --> 00:02:56,370
sensitiv und speziell Leberkrebs erkennt,

63
00:02:56,370 --> 00:02:59,060
was normalerweise sehr schwierig ist.

64
00:02:59,891 --> 00:03:02,890
Da diese Bakterien nur in Tumoren leben,

65
00:03:02,890 --> 00:03:05,418
haben wir sie zusätzlich 
zur Krebserkennung

66
00:03:05,418 --> 00:03:07,266
auch zur Krebsbehandlung programmiert.

67
00:03:07,266 --> 00:03:10,493
Sie produzieren therapeutische Moleküle
innerhalb des Tumors,

68
00:03:10,493 --> 00:03:12,815
die zur Verkleinerung
bestehender Tumoren führen,

69
00:03:12,815 --> 00:03:15,260
indem wir Quorum-Sensing-Programme nutzen,

70
00:03:15,260 --> 00:03:17,413
wie im vorigen Video gezeigt.

71
00:03:17,413 --> 00:03:19,950
Stellen Sie sich vor, 
dass wir Krebs in Zukunft

72
00:03:19,950 --> 00:03:23,589
mit programmierten Probiotika
erkennen und behandeln können,

73
00:03:23,589 --> 00:03:26,170
oder sogar andere Krankheiten.

74
00:03:26,500 --> 00:03:28,604
Die Möglichkeit, 
Bakterien zu programmieren,

75
00:03:28,604 --> 00:03:30,299
Leben zu programmieren,

76
00:03:30,299 --> 00:03:33,248
eröffnet der Krebsforschung neue Wege.

77
00:03:33,248 --> 00:03:35,833
In Zusammenarbeit
mit dem Künstler Vik Muniz

78
00:03:35,833 --> 00:03:37,799
erstellten wir das Symbol des Universums

79
00:03:37,799 --> 00:03:41,440
aus Bakterien und Krebszellen,
als Bildnis unserer Zukunftsvision.

80
00:03:41,443 --> 00:03:46,645
Mögen Schönheit und Einsatz
dieses mikroskopischen Universums

81
00:03:46,645 --> 00:03:51,544
zu neuen kreativen Ansätzen
in der Krebsforschung inspirieren.

82
00:03:51,544 --> 00:03:54,168
Danke.

83
00:03:54,168 --> 00:03:57,934
(Applaus)